Ứng dụng phương pháp theo dõi cung lượng tim liên tục (CCO) trong hồi sức tim mạch

Hiện nay có nhiều phương pháp theo dõi cung lượng tim, kể cả các phương pháp xâm lấn (invasive) và các phương pháp không xâm lấn (non-invasive). Có thể liệt kê ra đây một số phương pháp thông dụng:

Lê Trung Hiếu – Chu Trọng Hiệp
Nguyễn Thị Quý – Phan Kim Phương
Phạm Nguyễn Vinh
(BV Tim Tâm Đức – Viện Tim TPHCM – BV tim Tâm Đức)

I. Sơ lược về các phương pháp theo dõi cung lượng tim:

Hiện nay có nhiều phương pháp theo dõi cung lượng tim, kể cả các phương pháp xâm lấn (invasive) và các phương pháp không xâm lấn (non-invasive). Có thể liệt kê ra đây một số phương pháp thông dụng:

1. Phương pháp Fick: được tính dựa trên sự chênh lệch giữa nồng độ oxy trong máu động mạch và máu tĩnh mạch. Tuy nhiên phương pháp này phức tạp và hiện không được dùng trong lâm sàng
2. Phương pháp pha loãng chất chỉ thị: gồm cả pha loãng nhiệt và pha loãng chất chỉ thị màu. Dùng chất chỉ thị màu có hạn chế là không đo được nhiều lần khi nồng độ chất chỉ thị màu đã tăng cao trong cơ thể. Do đó phương pháp pha loãng nhiệt được dùng thường xuyên hơn. Bao gồm trong phương pháp này phải kể đến 2 phương pháp được dùng rộng rãi hiện hay là theo dõi cung lượng tim với catheter động mạch phổi Swan-Ganz và theo dõi cung lượng tim liên tục theo phương pháp PiCCO
3. Phương pháp dùng siêu âm Doppler: tùy thuộc rất nhiều vào người làm siêu âm. Nên có cùng 1 người đo trên mỗi bệnh nhân để có được các mặt cắt giống nhau. Tuy nhiên phương pháp này có thể hữu ích cho trẻ nhỏ khi không dùng được catheter Swan-Ganz.

Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi đề cập đến 2 phương pháp xâm lấn theo dõi cung lượng tim được xem là cho các thông số tương đối chính xác mà hiện nay trên thế giới đang áp dụng: đó là theo dõi cung lượng tim với catheter Swan-Ganz và theo dõi cung lượng tim liên tục theo phương pháp PiCCO. Hiện cả 2 phương pháp này đều đang được áp dụng tại bệnh viện chúng tôi.
 

II. Vai trò catheter Swan-Ganz trong xu hướng hiện nay:

Việc theo dõi huyết động với catheter Swan-Ganz từ lâu được xem như là tiêu chuẩn vàng trong đánh giá chức năng tim mạch. Phương pháp này thực hiện bằng cách dùng cathater có bóng tận đầu mút  luồn lên động mạch phổi, sau đó theo dõi cung lượng tim và các chỉ số huyết động học khác theo phương pháp pha loãng nhiệt. Tuy nhiên, thời gian gần đây đã có nhiều tranh cãi về giá trị, hạn chế, cũng như chỉ định của catheter Swan-Ganz trong hồi sức tim mạch. Một vài tác giả đã chứng minh catheter động mạch phổi có thể giúp chẩn đoán sớm các trường hợp nhồi máu cơ tim dưới nội mạc. Tuy vậy trị số gia tăng áp lực động mạch phổi bít (Pulmonary Artery Occlusion Pressure-PAOP) cũng như sự thay đổi hình dạng sóng có phải là chỉ điểm của tình trạng thiếu máu cơ tim hay không thì vẫn còn bàn cãi. Gore[14] và cộng sự đã chứng minh rằng các bệnh nhân bị nhồi máu cơ tim được theo dõi với catheter động mạch phổi lại cho kết quả xấu hơn các trường hợp được điều trị không có catheter động mạch phổi. Ở các nhóm nghiên cứu khác cũng đi đến kết luận rằng trên các bệnh nhân nguy cơ cao nhồi máu cơ tim, không có sự khác biệt về kết quả điều trị cũng như các biến chứng sau mổ cho dù được theo dõi với catheter động mạch phổi hay áp lực tĩnh mạch trung tâm (central venous pressure CVP.)

Việc đo áp lực động mạch phổi bít PAOP không phải lúc nào cũng phản ánh đúng thể tích cuối tâm trương. Người ta thấy rằng CVP và PAOP có liên hệ chặt chẽ với nhau trong giai đoạn chu phẫu ở các trường hợp chức năng tim còn tốt, EF>50%. Trên bệnh nhân chức năng tim giảm (EF<40%) không còn mối liên hệ giữa CVP và PAOP, nguyên do có thể là  thay đổi khả năng chun dãn cơ tim do phì đại hoặc thất trái trở nên cứng hơn sau nhồi máu hoặc sau phẫu thuật.

Các biến chứng của việc dùng catheter động mạch phổi khá nhiều. Có thể kể vài biến chứng thường gặp như nhiễm trùng, thuyên tắc, huyết khối, loạn nhịp thất, viêm nội tâm mạc nhiễm trùng, tổn thương van tim, thủng tim, thủng động mạch phổi do catheter, tràn máu màng tim gây chèn ép tim cấp sau rút catheter…Trong đó biện chứng nhiễm trùng thường gặp nhất. Sise[15] và cộng sự nhận thấy rằng có sự gia tăng tới 20% tỷ lệ nhiễm trùng nếu dùng catheter động mạch phổi từ 6-7 ngày trở lên.

Bên cạnh đó cũng có nhiều tranh cãi khác về vai trò của catheter Swan-Ganz (to Swan or not to Swan) trong hồi sức tim mạch, nhất là lợi điểm của trị liệu dựa trên tiêu chí tưới máu mô và độ bão hòa oxy máu tĩnh mạch trộn SvO2 nhờ vào catheter động mạch phổi . Sự tranh cãi này lên tới cực điểm khi  nghiên cứu của Connors[16] và cộng sự công bố năm 1996, trong đó người ta thấy rằng có sự gia tăng đáng kể tỷ lệ tử vong trong nhóm bệnh nhân có dùng catheter động mạch phổi so với nhóm bệnh nhân không dùng catheter động mạch phổi. Nhưng kết quả công bố này thật ra cũng chưa thuyết phục vì đây là một nghiên cứu hồi cứu và không được phân phối ngẫu nhiên. Trong kết quả 12 phân tích gộp (meta-analysis) kiểm chứng và ngẫu nhiên dựa trên Medline[17] bao gồm 1610 bệnh nhân, người ta thấy ở nhóm bệnh nhân được hướng dẫn điều trị với catheter động mạch phổi có tỷ lệ tử vong giảm đáng kể so với nhóm chứng không dùng catheter động mạch phổi. Mặc dù việc kiểm soát huyết động dựa trên catheter động mạch phổi đã cho thấy thành công trong việc cải thiện kết quả phẫu thuật ở các trường hợp đại phẫu, nhưng ưu điểm này không rõ ràng đối với các bệnh nhân nằm tại khoa hồi sức ICU. Trong 1 nghiên cứu các bệnh nhân được phẫu thuật nằm tại khoa ICU có suy đa cơ quan, Gattinoni[18] và cộng sự không chứng minh được phương pháp trị liệu nhằm duy trì SvO2 trên giá trị bình thường sẽ cải thiện được tỷ lệ tử vong. Tương tự trong 1 phân tích gộp khác, Heyland[19] và cộng sự chứng minh rằng đích điều trị dựa trên tiêu chí bão hòa Oxy máu tĩnh mạch trộn (SvO2) không làm giảm tỷ lệ tử vong. Kết quả phân tích gộp của Boyd và Bennett[20] chứng minh rằng không có sự cải thiện tiên lượng sống còn trên các bệnh nhân đã bị sốc nhiễm trùng và suy đa cơ quan được điều trị tăng cường nhằm cải thiện tưới máu mô đích. Tuy nhiên, nếu huyết động được kiểm soát và các biện pháp trị liệu được tiến hành sớm với   catheter động mạch phổi , tỷ lệ tử vong được cải thiện một cách đáng kể. Theo kết quả của hội thảo về catheter động mạch phổi[21] (Consensus Conference on the PAC) công bố trên Critical Care Medicine mới đây, người ta cho rằng cần thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng nữa để xác nhận rằng việc hướng dẫn điều trị với catheter động mạch phổi có làm cải thiện tiên lượng và kết quả điều trị hay không.
 

III. Đo cung lượng tim liên tục theo phương pháp PiCCO:

1. Sơ lược về phương pháp PiCCO:

PiCCO (Pulse Contour Cardiac Output) là 1 trong những phương pháp thông dụng nhất hiện nay trên thế giới chuyên dõi huyết động học và trạng thái thăng bằng dịch của bệnh nhân 1 cách liên tục mà không cần dùng catheter đưa vào động mạch phổi. Phương pháp này cho kết quả nhờ kết hợp 2 phân tích từ đường biến thiên pha loãng nhiệt qua phổi (transthoracic thermodilution) và phân tích đường biểu diễn huyết áp động mạch xâm lấn. Đường biến thiên pha loãng nhiệt qua phổi (transthoracic) được đo ngay tại đầu mút catheter động mạch sau khi bolus nước lạnh (thường khoảng < 80C) vào catheter CVP. Tất cả các trang thiết bị cần có để có thể tiến hành đo cung lượng tim liên tục theo phương pháp PiCCO bao gồm:

• 1 Catheter động mạch chuyên biệt (có cảm biến nhiệt ở đầu mút)
• 1 Catheter CVP thông thường
• Monitor + Cáp có chức năng đo CCO

Sơ đồ đo cung lượng tim theo phương pháp PiCCO như sau (Hình 1)

2. Các thông số:

PiCCO đo được các thông số sau đây:

1. Cung lượng tim liên tục  CCO
2. Global Enddiastolic Volume (thể tích máu trong 4 buồng tim) GEDV
3. Intrathoracic Blood Volume(thể tích máu trong 4 buồng tim + trong hệ mạch máu phổi) ITBV
4. Extravascular Lung Water (thể tích nước ngoài mạch máu phổi) EVLW
5. Systemic Vascular Resistance (kháng lực mạch máu ngoại biên) SVR
6. Stroke Volume Variation (biến thiên thể tích nhát bóp) SVV

Cung lượng tim được tính dựa trên đường biến thiên pha loãng nhiệt dùng phương trình Stewart- Hamilton (Hình 2).

Tất cả các thông số thể tích khác (ITBV, GEDV, EVLW) có được nhờ vào phân tích chi tiết đường biến thiên pha loãng nhiệt nói trên.

Việc phân tích đường biểu diễn huyết áp và biến thiên pha loãng nhiệt qua phổi sẽ cho kết quả thể tích nhát bóp (SV) như sau (Hình 3) Dựa trên phân tích này, căn cứ vào nhịp tim, khả năng đàn hồi động mạch chủ, hình dạng đường biểu diễn huyết áp, máy sẽ tính ra cung lượng tim liên tục CCO và sức cản mạch máu ngoại vi theo công thức sau:

SVR =(mean arterial pressure – CVP)/CO

Ngoài ra còn 1 thông số khá thú vị nữa là biến thiên thể tích nhát bóp SVV. Thông số này cho ta biết liệu giải pháp bù dịch có đáp ứng tăng cung lượng tim hay không. SVV được tính như sau ( Hình 4)

3. Các nghiên cứu:

Rất nhiều tác giả nghiên cứu đã khẳng định rằng 2 thông số ITBV và GEDV có tính đặc hiệu và độ nhạy cảm cao hơn áp lực tĩnh mạch trung tâm CVP và áp lực giường mao mạch phổi PCWP trong việc xác định tình trạng tiền tải của tim. Và 1 ưu điểm nữa của ITBV và GEDV là không bị ảnh hưởng nhiều dưới thông khí nhân tạo. Chúng ta biết rằng cả CVP và PCWP đều bị thay đổi khi bệnh nhân đang thở máy. Điều này ít nhiều tác động đến quá trình điều trị chung cho người bệnh. Vì thế, ITBV và GEDV có thể cho thông tin tương đối chính xác về tình trạng tiền tải của bệnh nhân.

Boussat[6] và cộng sự trong 1 nghiên cứu lâm sàng tiền cứu quan sát trên hơn 1000 trường hợp nhằm đánh giá xem chỉ số nào có giá trị trong hướng dẫn bù dịch và đánh giá mức độ tổn thương phù phổi trên những bệnh nhân sốc nhiễm trùng. Nghiên cứu tiến hành đặt cả catheter động mạch phổi để đo CVP, PAOP, cardiac index và dùng catheter chuyên biệt để đo ITBV và EVLW. Kết luận cho thấy ITBV là thông số có tính nhạy và đặc hiệu tốt hơn CVP và PAOP. 1 nghiên cứu khác của Della Rocca G[7] và cộng sự tiến hành trên 60 bệnh nhân được ghép gan chia làm 2 nhóm, nhóm đặt catheter động mạch phổi và nhóm kia áp dụng phương pháp PiCCO. Mục đích để tìm xem 2 biến số đánh giá tiền tải là PAOP vàITBVI ( ITBV index) có liên quan như thế nào với chỉ số tim (CI -Cardiac Index) và thể tích nhát bóp (SVI- Stroke Volume Index). Kết quả phân tích giữa ITBVI-CI và ITBVI-SVI theo thứ tự là r2 = 0.47 (P < 0.0001) và r2 = 0.55 (P < 0.0001), trong khi đó có mối liên hệ không rõ ràng giữa PAOP với CI (r2 = 0.02), SVI (r2 = 0.015) Chỉ có thay đổi ITBVI là có liên quan với thay đổi CI (D1, r2 = 0.37; D2, r2 = 0.32), and SVI (D1, r2 = 0.60; D2, r2 = 0.47). Kết luận của nghiên cứu là so với PAOP thì ITBV có giá trị cao hơn trong xác định tiền tải cho bệnh nhân.

Tác giả Samir G. Sakka[8] và cộng sự tiến hành nghiên cứu về giá trị tiên lượng của EVLW trên các bệnh nhân nặng tại khoa hồi sức. Đây là 1 nghiên cứu hồi cứu từ năm 1996 tới năm 2000 tiến hành trên 373 bệnh nhân (133 nam và 240 nũ) có độ tuổi trung bình 53 tuổi. Kết quả nghiên cứu cho thấy trị số EVLWcó giá trị trong nhóm tử vong (n=186) cao hơn nhiều so với nhóm bệnh nhân còn sống (n=187). Các tác giả đi đến kết luận rằng EVLW có liên quan đến tỷ lệ sống còn của bệnh nhân và là yếu tố tiên lượng độc lập. Trong các nghiên cứu của các tác giả Eissenberg PR, Sturm JA, Takeda A[9,10] các tác giả về vai trò của EVLW trên các bệnh nhân bị hội chứng tổn thương phổi cấp tính ARDS, hầu hết đều cho thấyEVLW tăng cao tương ứng với mức độ nặng của tổn thương phổi. Vì vậy EVLW có vai trò trong đánh giá mức độ nặng của ARDS. Mitchell[11] và cộng sự theo dõi 101 ca phù phổi, chia làm 2 nhóm có catheter động mạch phổi đo áp lực giường mao mạch phổi và nhóm dùng phương pháp PiCCO đo EVLW, tất cả nhằm hướng dẫn điều trị kiểm soát dịch. Kết quả thời gian thở máy và thời gian nằm hồi sức ở nhóm được điều trị theo EVLW thấp hơn hẳn so với nhóm có catheter động mạch phổi.

Hơn nữa, các nghiên cứu đều cho thấy EVLW tăng cao trước khi XQ phổi có thể phát hiện được phù phổi. Điều này có thể lý giải do XQ phổi thường phát hiện trễ hơn vì các yếu tố như tràn dịch màng phổi, kỹ thuật chụp tại giường… Tuy nhiên, theo Bock Lewis[12] , giá trị EVLWtăng cao không có nghĩa là sẽ làm giảm sự trao đổi khí tại phổi, vì lượng dịch này tích tụ trước hết ở khoang mô kẽ tự do, sau đó nếu lượng dịch tăng thêm nó sẽ đi vào khoang mô kẽ hạn chế và từ đó sẽ làm giảm sự trao đổi khí tại màng phế nang mao mạch

Quan tâm về vai trò của SVV như là 1 yếu tố dự đoán khả năng đáp ứng tăng cung lượng tim với liệu pháp bù dịch, tác giả Haim Berkenstadt [13] tiến hành nghiên cứu trên 50 trường hợp phẫu thuật não, kết luận cuối cùng của ông là SVV có thể được dùng như 1 biến số tiền tải liên tục và kết hợp cùng với đo cung lượng tim liên tục trở thành 2 yếu tố quan trọng nhất xác định chức năng tim, cho phép bù dịch tối ưu nhất (Hình 5)

Người ta đưa ra sơ đồ hướng dẫn điều trị sau đây cho các trường hợp cần quyết định tăng cường tiền tải, tăng sức co bóp cơ tim với các thuốc vận mạch, hoặc hạn chế dịch truyền nhằm tránh khả năng phù phổi. Cũng như từ sơ đồ này, ta có thể thấy được đích trị liếu tối ưu nhất cho các bệnh nhân cần hồi sức tim mạch (Hình 6)
 

IV. Kết luận:

Tuy catheter động mạch phổi Swan-Ganz ngày nay vẫn còn được xử dụng để đánh giá chức năng tim, cung lượng tim, cũng như các yếu tố khác như tiền tải, hậu tải… Nhưng so với phương pháp theo dõi cung lượng tim liên tục PiCCO thì nó vẫn có 1 số nhược điểm như kỹ thuật đặt khó hơn, xâm lấn nhiều hơn, tai biến nhiều hơn. Xu hướng hiện nay người ta ưa chuộng dùng phương pháp theo dõi cung lượng tim liên tục để có thể phát hiện 1 cách sớm nhất sự thay đổi cung lượng tim cũng như các giá trị khác, từ đó đưa ra phương pháp điều trị sớm. Trong phương pháp PiCCO, người ta theo dõi cung lượng tim cùng các thông số đi kèm như đã trình bày ở trên 1 cách liên tục, kỹ thuật đặt tương đối đơn giản, ít xâm lấn hơn, ít tai biến hơn, ngoài ra nó còn cung cấp các thông số theo dõi tiền tải (GEDV), theo dõi đáp ứng với bù dịch có làm tăng cung lượng tim hay không (SVV), theo dõi tình trạng ứ dịch mô kẽ ở phổi (EVLW). Các thông số này khá mới mẻ và cũng hỗ trợ ít nhiều trong công việc hồi sức nói chung và hồi sức tim mạch nói riêng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Joachim Boldt: Clinical review: Hemodynamic monitoring in the intensive care unit. Critical Care, Feb 2002 vol 6 No1.
2. Taylor RW Jr, Calvin JE, Matuschak GM: Pulmonary Artery Catheter Consensus Conference: the first step. Crit Care Med 1997, 25:2060-2063
3. Martin Kuper: Continuous cardiac output monitoring. Current Anesthesia & Critical Care 2004, 15: 367-377
4. Goran settergren et al. Wedging the Pulmonary Artery Catheter: Changes in Left Atrial and Pulmonary Artery Pressure and Risk for Perforation. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia 2006, 20(3): 311-314
5. Frederick AH, Donald EM, Glenn PG. Cardiac Anesthesia. Third Edition, 2003.
6. Boussat S et al. Intravascular Volume Monitoring and Extravascular lung water in sepsis patient with pulmonary edema. Intensive Care Medicine 2002, 28(6): 712-718
7. Della Rocca G et al. Preload Index: Pulmonary Artery Occlusion Pressure Versus Intrathoracic Blood Volume Monitoring During Lung Transplantation. Anesth Analg 2002;95:835-843
8. Samir G. Sakka et al Prognostic Value of Extravascular Lung Water in Critically Ill Patients. Chest. 2002;122:2080-2086
9. Sturm JA, Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring, 1990
10. Eisenberg PR et al. A prospective study on the lung water measurement during patient management in an intensive care unit. Am Rev Respir Dis 1987, 136:662-668
11. Mitchell JP et al. Improved outcome based on fluid management in critically ill patients requiring pulmonary artery catheterization. Am Rev Respir Dis 1992, 145 (5):990-998
12. B#ck, Lewis, In: Practical Applications of Fiberoptics in Critical Care Monitoring,Springer Verlag Berlin – Heidelberg – NewYork 1990, pp 129-139
13. Haim Berkenstadt, Nevo Margalit, Moshe Hadani. Stroke Volume Variation as a Predictor of Fluid Responsiveness in Patients Undergoing Brain Surgery. Anesth Analg 2001;92:984-989
14. Gore JM, Goldberg RJ,  Spodick DH: A community-wide assessment of the use of pulmonary artery catheter in patients with acute myocardial infartion. Chest 1987, 92:721-727
15. Sise MJ et al. Complication of the flow directed pulmonary artery catheter: a prospective analysis in the 219 patients. Crit Care Med 1981, 9:315-320
16. Connors et al. The effectiveness of right heart catheterization in initial care of critically ill patients. JAMA 1996, 276: 889-897
17. Ivanov R, Allen J. The incidence of major morbidity in critical ill patients managed with pulmonary artery catheter:a meta analysis. Crit care Med 2000, 28:615-619
18. Gattinoni L et al. A trial of goal-oriented hymodynamic therapy in critically ill patients. NEJM 1995, 333: 1025-1032
19. Heyland DK et al. Maximizing organ delivery in critically ill paients: a methodoligical appraisal of the evidence. Crit Care Med 1996, 24: 517-524
20. Boyd O, Bennett D. Enhancement of perioperative tissuse perfusion as a therapeutic strategy for major surgery. New Horiz 1996, 4:453-465
21. Talor RW et al. Pulmonary Artery Catheter Consensus Conference: the first step. Cri Care Med 1997, 25: 2060-2063